JP2016109199A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体や粉体等の流通対象物を流通させる流路の開閉や切り換えを行うためのバルブ装置に関する。 The present invention relates to a valve device for opening / closing or switching a flow path for flowing a flow target such as liquid or powder.
従来から、液体や粉体等の流通対象物を流通させる流路の開閉や切り換えを行うバルブ装置には、種々タイプのものがあり、その一つとして、回転バルブが提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are various types of valve devices for opening / closing and switching a flow path through which a flow target such as liquid or powder flows, and one of them is a rotary valve.
かかるバルブ装置(回転バルブ)は、図6に示すように、所定の軸線L回りに回転可能に設けられるとともに、軸線Lと直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通路R1が形成された弁体500と、弁体500を収容する弁体収容室VRが形成されるとともに、弁体収容室VR内の弁体500の連通路R1を介して互いに連通可能な少なくとも二つの主通路R2,R3が形成されたハウジング510と、ハウジング510内で弁体収容室VRに向いて開放する一方の主通路R2の開口回りに配置された環状のシート部材520と、軸線Lを通るようにハウジング510に挿通され、シート部材520に非接触な状態で軸線L方向における弁体500の一端側で弁体500を軸線L回りに回転させる第一ステム530と、軸線Lを通るように第一ステム530とは反対側でハウジング510に挿通され、軸線L方向における弁体500の他端側で弁体500をシート部材520に向けて傾動させる第二ステム540と、弁体500と第二ステム540との間に配置され、弁体500と第二ステム540とを接続する接続部550とを備えている。
As shown in FIG. 6, the valve device (rotary valve) is provided so as to be rotatable around a predetermined axis L, and a communication passage R <b> 1 penetrating through a virtual plane orthogonal to or substantially orthogonal to the axis L is formed. The
また、接続部550は、角孔状且つ有底筒状の凹部551を有し、該凹部551に第二ステム540の一端部が挿入されている。接続部550における凹部551を有する側と反対側の部分は、軸線L方向における弁体500の他端側に形成された接続部挿入部502に挿入されている。そして、凹部551に挿入されている第二ステム540の一端部は、軸線Lに対して偏心した柱状のカム部541を有している。カム部541は、軸線L回りに回転することにより、凹部551の内面に当接して該内面を押圧する押圧部541aを有している(図7参照)。
The connecting
上記構成のバルブ装置100は、第一ステム530によって弁体500を軸線L回りに回転させることで、弁体500の連通路R1及びハウジング510の主通路R2,R3が連通した状態(流動対象物を流通させる状態)と、弁体500の非貫通部分及び環状のシート部材520が互いに対向した状態とに切り換えることができるように構成されている。また、この種のバルブ装置100は、弁体500の非貫通部分がシート部材520に対向した状態で第二ステム540を軸線L回りに回転させることにより、カム部541の押圧部541aが接続部550の凹部551内面を押圧し、この押圧力が弁体500に伝達されて、弁体500がシート部材520に向けて傾動するように構成されている。そして、弁体500の非貫通部分とシート部材520とが密接し、連通路R1と主通路R2,R3との連通を遮断することができるように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
In the
ところで、接続部550の凹部551に挿入されるカム部541の押圧部541aは、弁体500が傾動していない状態では、凹部551の内面と線接触又は略線接触の状態となっている。
Incidentally, the pressing portion 541a of the
しかしながら、この種のバルブ装置100では、接続部550は、接続部挿入部502に略隙間なく嵌入される(固定される)ため、弁体500が傾動すると該弁体500とともに傾動する。一方、接続部550の凹部551に挿入される第二ステム540は、ハウジング510によって軸線L回りの回転のみが許容される構造となっているため、弁体500や接続部550が傾動しても略垂直(主通路R2,R3の軸心に対して垂直)姿勢を維持する。従って、図7に示すように、弁体500が傾動すると、カム部541の押圧部541aと接続部550とは、点接触又は略点接触の状態、すなわち、接触面積が極めて小さい状態となる。このため、カム部541の押圧部541aには局所的に大きな力が加わることとなる。従って、弁体500の傾動が繰り返し行われると、押圧部541aが次第に摩耗し、押圧部541aによる押圧力が低下する。その結果、弁体500をシート部材520に十分に押し付けることができなくなるという問題が生じ得る。
However, in this type of
そこで、本発明は、第二ステムのカム部の押圧部の摩耗を抑制し、押圧力の低下を抑制することのできるバルブ装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the valve apparatus which can suppress the abrasion of the press part of the cam part of a 2nd stem, and can suppress the fall of pressing force.
本発明に係るバルブ装置は、所定の軸線回りに回転可能に設けられるとともに、前記軸線と直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通路が形成された弁体と、前記弁体を収容する弁体収容室が形成されるとともに、前記弁体収容室内の弁体の連通路を介して互いに連通可能な少なくとも二つの主通路が形成されたハウジングと、前記ハウジング内で前記弁体収容室に向いて開放する少なくとも一つの主通路の開口回りに配置された環状のシート部材と、前記軸線を通るように前記ハウジングに挿通され、前記軸線方向における前記弁体の一端側で前記弁体を前記軸線回りに回転させる第一ステムと、前記軸線を通るように前記第一ステムとは反対側で前記ハウジングに挿通され、前記軸線方向における前記弁体の他端側で前記弁体を前記シート部材に向けて傾動させる第二ステムと、前記弁体と前記第二ステムとの間に配置され、前記弁体と前記第二ステムとを接続する接続部とを備え、前記弁体は、前記他端側に形成された接続部保持部であって、前記接続部が保持される接続部保持部を有し、前記接続部は、前記第二ステムの一端部が挿入される空間を画定する内面を有する凹部を有し、前記第二ステムは、前記一端部に形成されたカム部であって、前記軸線に対して偏心したカム部を有し、前記カム部は、前記弁体の非貫通部分が前記シート部材と対向した状態で前記第二ステムを前記軸線回りに回転させることで、前記弁体を傾動させるように前記凹部の内面の少なくとも一部を押圧可能な押圧部を有するバルブ装置において、前記接続部は、前記押圧部からの押圧力を前記弁体に伝達して前記弁体を傾動させるとともに、前記弁体に対して相対的に回動するように構成されることを特徴とする。 A valve device according to the present invention is provided so as to be rotatable about a predetermined axis, and has a valve body formed with a communication passage penetrating through a virtual plane orthogonal to or substantially orthogonal to the axis, and the valve body A housing in which a valve body housing chamber is formed and at least two main passages that can communicate with each other via a communication passage of the valve body in the valve body housing chamber are formed, and the valve body is housed in the housing An annular seat member disposed around an opening of at least one main passage that opens toward the chamber, and is inserted into the housing so as to pass through the axis, and the valve body at one end side of the valve body in the axial direction A first stem that rotates about the axis, and is inserted into the housing on the opposite side of the first stem so as to pass through the axis, and the valve body is inserted at the other end of the valve body in the axial direction. A second stem that tilts toward the seat member, and a connecting portion that is disposed between the valve body and the second stem and connects the valve body and the second stem, A connecting portion holding portion formed on the other end side, the connecting portion holding portion holding the connecting portion, wherein the connecting portion has a space in which one end portion of the second stem is inserted. The second stem has a cam portion formed at the one end portion, the cam portion being eccentric with respect to the axis, the cam portion being the valve element; A pressing portion capable of pressing at least a part of the inner surface of the recess so as to tilt the valve body by rotating the second stem about the axis while the non-penetrating portion is opposed to the sheet member. In the valve device having the above, the connection portion may be pressed from the pressing portion. Together to transmit a force to the valve body to tilt the valve body, characterized in that it is configured to rotate relatively with respect to the valve body.
上記構成のバルブ装置によれば、第一ステムによって弁体を軸線回りに回転させることで、弁体の連通路及びハウジングの主通路が連通した状態と、弁体の非貫通部分(連通路の開口の形成されていない部分)及び環状のシート部材(主通路の開口)が互いに対向した状態とに切り換えることができる。そして、弁体の非貫通部分がシート部材に対向した状態で第二ステムを軸線回りに回転させることで、押圧部が接続部の凹部内面を押圧し、この押圧力が弁体に伝達されて弁体がシート部材に向けて傾動する。その結果、弁体の非貫通部分とシート部材とが密接し、連通路と主通路との連通が遮断される。 According to the valve device configured as described above, the valve body is rotated around the axis by the first stem, so that the communication passage of the valve body and the main passage of the housing communicate with each other, and the non-penetrating portion of the valve body (of the communication passage). The portion in which the opening is not formed) and the annular sheet member (opening of the main passage) can be switched to a state facing each other. Then, by rotating the second stem around the axis while the non-penetrating portion of the valve body faces the seat member, the pressing portion presses the inner surface of the concave portion of the connecting portion, and this pressing force is transmitted to the valve body. The valve body tilts toward the seat member. As a result, the non-penetrating portion of the valve body and the seat member are in close contact with each other, and communication between the communication passage and the main passage is blocked.
そして、接続部は、弁体に対して相対的に回動するように構成されるため、弁体が傾動しても、第二ステム(カム部)と接続部とは、十分な接触面積を維持することができる。その結果、カム部の押圧部に局所的に大きな力が加わるのが抑制されるため、押圧部の摩耗を抑制し、押圧力の低下を抑制することができる。 And since a connection part is comprised so that it may rotate relatively with respect to a valve body, even if a valve body tilts, a 2nd stem (cam part) and connection part have sufficient contact area. Can be maintained. As a result, since it is suppressed that a large force is locally applied to the pressing portion of the cam portion, it is possible to suppress wear of the pressing portion and suppress a decrease in pressing force.
本発明の一態様として、前記接続部保持部は、前記接続部が挿入される空間を画定する内面を有し、前記接続部は、前記接続部保持部の内面に対して摺動することにより前記弁体に対して相対的に回動可能となっていることが好ましい。このようにすれば、接続部を接続部保持部の内面に対して摺動させて弁体に対して回動させることができる。 As one aspect of the present invention, the connection portion holding portion has an inner surface that defines a space into which the connection portion is inserted, and the connection portion slides with respect to the inner surface of the connection portion holding portion. It is preferable that the valve body is rotatable relative to the valve body. If it does in this way, a connection part can be slid with respect to the inner surface of a connection part holding part, and can be rotated with respect to a valve body.
本発明の他態様として、前記接続部保持部の内面は、周面及び底面を含み、前記接続部は、前記底面と対向する底対向面と、前記弁体の傾動方向に位置する前記周面と対向する第一周対向面と、前記弁体の傾動方向とは反対方向に位置する前記周面と対向する第二周対向面と、前記底対向面から突出した第一凸部であって、前記底面と摺動可能な第一凸部と、前記第一周対向面から突出した第二凸部であって、前記弁体の傾動方向に位置する前記周面と摺動可能な第二凸部と、前記第二周対向面から突出した第三凸部であって、前記弁体の傾動方向とは反対方向に位置する前記周面と摺動可能な第三凸部とを有することが好ましい。このようにすれば、接続部は、弁体に対して第一凸部、第二凸部及び第三凸部で支持されながら円滑に回動することができる。 As another aspect of the present invention, an inner surface of the connection portion holding portion includes a peripheral surface and a bottom surface, and the connection portion is a bottom facing surface facing the bottom surface, and the peripheral surface located in the tilting direction of the valve body. A first circumferentially opposed surface that faces the circumferential surface, a second circumferentially opposed surface that faces the circumferential surface located in a direction opposite to the tilting direction of the valve body, and a first convex portion that protrudes from the bottom facing surface A first convex portion slidable with the bottom surface, and a second convex portion protruding from the first circumferentially opposed surface, the second convex portion being slidable with the circumferential surface located in the tilting direction of the valve body A convex portion, and a third convex portion protruding from the second circumferentially opposed surface, and having a third convex portion slidable with the circumferential surface located in a direction opposite to the tilting direction of the valve body. Is preferred. If it does in this way, a connection part can rotate smoothly, being supported by the 1st convex part, the 2nd convex part, and the 3rd convex part to a valve element.
本発明の他態様として、前記第一凸部、第二凸部及び第三凸部は、それぞれ頂点部分が円弧状をなすように形成されることが好ましい。このようにすれば、第一凸部、第二凸部及び第三凸部は、それぞれ接続部保持部の底面、弁体の傾動方向に位置する接続部保持部の周面及び弁体の傾動方向とは反対方向に位置する接続部保持部の周面と摺動し易くなる。その結果、接続部は、弁体に対して第一凸部、第一凸部及び第二凸部で支持されながらより円滑に回動することができる。 As another aspect of the present invention, it is preferable that the first convex portion, the second convex portion, and the third convex portion are each formed such that the apex portion has an arc shape. If it does in this way, the 1st convex part, the 2nd convex part, and the 3rd convex part are the bottom of the connecting part holding part, the peripheral surface of the connecting part holding part located in the tilting direction of the valve body, and the tilting of the valve body, respectively. It becomes easy to slide with the peripheral surface of the connection part holding part located in the direction opposite to the direction. As a result, the connecting portion can be rotated more smoothly while being supported by the first convex portion, the first convex portion, and the second convex portion with respect to the valve body.
以上のように、本発明に係るバルブ装置によれば、第二ステムのカム部の押圧部の摩耗を抑制し、押圧力の低下を抑制することができるといった優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the valve device of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that the wear of the pressing portion of the cam portion of the second stem can be suppressed and the decrease in the pressing force can be suppressed.
以下、本発明の一実施形態に係るバルブ装置について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a valve device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係るバルブ装置は、流通対象物を流通させる流路上に配設されて該流路の遮断と開放とを切り換える二方弁である。該バルブ装置は、図1及び図2に示すように、所定の軸線L回りに回転可能に設けられるとともに、軸線Lと直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通路R1が形成された弁体2と、弁体2を収容する弁体収容室VRが形成されるとともに、弁体収容室VR内の弁体2の連通路R1を介して互いに連通可能な二つの主通路R2,R3が形成されたハウジング3と、ハウジング3内で弁体収容室VRに向いて開放する一方の主通路R2の開口回りに配置された環状のシート部材4と、軸線Lを通るようにハウジング3に挿通され、軸線L方向における弁体2の一端側で弁体2を軸線L回りに回転させる第一ステム5と、軸線Lを通るように第一ステム5とは反対側でハウジング3に挿通され、軸線L方向における弁体2の他端側で弁体2をシート部材4に向けて傾動させる第二ステム6と、弁体2と第二ステム6との間に配置され、弁体2と第二ステム6とを接続する接続部7とを備える。弁体2は、他端側に形成された接続部保持部22であって、接続部7が保持される接続部保持部22を有し、接続部7は、第二ステム6の一端部が挿入される空間を画定する内面71を有する凹部710を有し、第二ステム6は、一端部に形成されたカム部61であって、軸線Lに対して偏心したカム部61を有し、カム部61は、弁体2の非貫通部分がシート部材4と対向した状態で第二ステム6を軸線L回りに回転させることで、弁体2を傾動させるように凹部710の内面71の少なくとも一部を押圧可能な押圧部61aを有する。バルブ装置1において、接続部7は、押圧部61aからの押圧力を弁体2に伝達して弁体2を傾動させるとともに、弁体2に対して相対的に回動するように構成されている。
The valve device according to the present embodiment is a two-way valve that is disposed on a flow path through which a flow object is circulated and switches between blocking and opening of the flow path. As shown in FIGS. 1 and 2, the valve device is provided so as to be rotatable around a predetermined axis L, and is formed with a communication passage R <b> 1 penetrating through a virtual plane orthogonal to or substantially orthogonal to the axis L. The
本実施形態に係るバルブ装置1は、第一ステム5によって弁体2を軸線L回りに回転させることで、弁体2の連通路R1及びハウジング3の主通路R2,R3が連通した状態(流動対象物を流通させる状態)と、弁体2の非貫通部分(連通路R1の開口の形成されていない部分)及び環状のシート部材4(主通路R2の開口)が互いに対向した状態とに切り換えることができるように構成されている。また、バルブ装置1は、弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態で第二ステム6を軸線L回りに回転させることで、カム部61の押圧部61aが接続部7の凹部710内面71を押圧し、この押圧力が弁体2に伝達されて弁体2がシート部材4に向けて傾動するように構成されている。その結果、弁体2の非貫通部分とシート部材4とが密接し、連通路R1と主通路R2,R3との連通を遮断するように構成されている。
In the valve device 1 according to the present embodiment, the
本実施形態に係る弁体2は、略球状に形成され、弁体2の略中心を通る真っ直ぐな丸孔で構成される連通路R1が形成されている。また、弁体2は、軸線L方向における一端側に第一ステム5を挿入するための第一ステム挿入部21が形成されているとともに、第一ステム挿入部21とは反対側(他端側)に、接続部7を保持するための接続部保持部22が形成されている。
The
第一ステム挿入部21は、角孔状に形成された非貫通状態の凹部であって、第一ステム5が挿入される凹部を有している。
The first stem insertion portion 21 is a non-penetrating recess formed in a square hole shape, and has a recess into which the
接続部保持部22は、第一ステム挿入部21と同様、角孔状に形成された非貫通状態の凹部であって、接続部7が挿入される空間を画定する内面220を有する凹部を有している。接続部保持部22の内面220は、周面221,222と底面223とを含んでいる。
Similar to the first stem insertion portion 21, the connection
接続部保持部22の周面のうち、弁体2が傾動する方向に位置する面(以下、第一被押圧面という)221には、接続部7が当接している。これにより、第二ステム6のカム部61の押圧部61aからの接続部7への押圧力は、接続部7から第一被押圧面221に伝達される。その結果、弁体2は、傾動するように構成される。
Of the peripheral surface of the connection
本実施形態においては、押圧部61aによる押圧で弁体2をシート部材4側に傾動させた状態(弁体2がシート部材4に密接した状態)から反対側に強制的に変位させる(弁体2をシート部材4から離間させる)ために、接続部保持部22の周面は、弁体2が傾動する方向と反対側に位置する面(以下、第二被押圧面という)222をも備えている。
In the present embodiment, the
本実施形態に係るハウジング3は、弁体収容室VR及び他方の主通路R3を画定するメインフレーム30と、一方の主通路R2を画定するサブフレーム31とを備えている。
The
メインフレーム30は、弁体2を内装する弁体収容室VRを画定する本体部300と、本体部300の一端に連設されたメインフランジ部301と、本体部300の他端に連設されて他方の主通路R3を画定する主通路形成部302と、第一ステム5を挿通するための第一ステム挿通部303と、第二ステム6を挿通するための第二ステム挿通部304とで構成されている。
The
本体部300は、両端が開口した筒状に形成され、弁体2を非接触状態で収容できる弁体収容室VRを画定(形成)している。また、メインフランジ部301は、環状に形成され、本体部300と同心をなして一方の面が本体部300の一端に連結されている。本実施形態に係るメインフランジ部301は、サブフレーム31側に向く面上に後述するシート部材固定手段32が嵌着可能な円環状の凹部305が開口と同心で形成されている。
The
主通路形成部302は、環状に形成され、他方の主通路R3を画定している。そして、主通路形成部302は、主通路R3が本体部300の弁体収容室VRと同心をなすように、一端部が本体部300の他端に連結されている。本実施形態において、主通路形成部302は、配管を接続すべく他端にフランジ部302aが設けられている。
The main
第一ステム挿通部303は、本体部300の外周の一部に連設されており、軸線Lと略同心をなす第一貫通孔H1が穿設されている。
The first
本実施形態に係るバルブ装置1は、第一ステム挿通部303の第一貫通孔H1に対して第一ステム5を固定するための第一ステム固定部材33が挿入されている。本実施形態に係るバルブ装置1は、第一ステム固定部材33の外向きに開口した部分に筒状のガスケットGが内嵌されており、ガスケットGによって第一ステム5の軸線L回りでの回転を許容しつつ該第一ステム5回りが封止されている。
In the valve device 1 according to the present embodiment, a first
第二ステム挿通部304は、弁体収容室VR(本体部300)を挟んで第一ステム挿通部303の反対側に設けられている。そして、第二ステム挿通部304には、弁体2の軸線Lと略同心をなして貫通した第二貫通孔H2が設けられている。本実施形態に係るバルブ装置1は、第二ステム挿通部304の第二貫通孔H2に対して第二ステム6を固定するための第二ステム固定部材35が挿入されている。
The second
本実施形態に係るバルブ装置1は、第二ステム6の大径部60の軸線方向の両側にパッキンC,Cが介設されるとともに、第二ステム固定部材35の外向きに開口した部分に筒状のガスケットGが内嵌されており、パッキンC,C及びガスケットGによって第二ステム6の軸線L回りでの回転を許容しつつ第二ステム6回りが封止されている。
In the valve device 1 according to the present embodiment, packings C and C are provided on both sides in the axial direction of the large-
サブフレーム31は、メインフレーム30に取り付けられるもので、本体部300に連結するための連結用フランジ部310と、連結用フランジ部310に一端が連設された筒状部311と、筒状部311の他端に連設された配管接続用フランジ部312とを備えている。
The
連結用フランジ部310は、環状に形成され、本体部300及びメインフランジ部301と同心をなすようにメインフランジ部301にネジ固定されている。また、筒状部311は、連結用フランジ部310に対して同心になるように設けられている。配管接続用フランジ部312は、環状に形成され、筒状部311に対して同心になるように一方の面側が筒状部311に固定されている。
The connecting
シート部材4は、サブフレーム31に形成されたシート部材収容部314に対して同心で挿入可能な環状に形成されており、一端部に弁体2の連通路R1の周囲に接触可能な環状のシール部40が突設されている。
The seat member 4 is formed in an annular shape that can be inserted concentrically with respect to the seat
本実施形態に係るバルブ装置1は、シート部材4が孔中心方向で移動可能にシート部材収容部314内に収容されるとともに、シート部材4と一緒にシート部材収容部314内に付勢手段(本実施形態においては皿バネ)315が収容されている。
In the valve device 1 according to the present embodiment, the seat member 4 is accommodated in the seat
そして、本実施形態に係るシート部材4は、シール部40が弁体収容室VR側に突出するように形成されている。これにより、弁体2がシート部材4側に向けて傾動したときにシール部40が全長(全周)に亘って弁体2の外周面と接触できるようになっている。なお、シート部材4の材質は、流通対象物の性状や該バルブ装置1の使用環境に応じて(耐熱や耐薬などを考慮して)選択されるが、弁体2の外周面との密性を確保するために、天然ゴム、合成ゴム(ニトリルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴムなどの合成ゴム)、四フッ化エチレンゴム樹脂等の弾性材料を主体に成型されることが好ましい。
And the sheet | seat member 4 which concerns on this embodiment is formed so that the
第一ステム5は、ハウジング3の第一ステム挿通部303の第一貫通孔H1に挿通され、一端側がハウジング3の外側に位置する一方、他端側がハウジング3の内部に位置するようになっている。第一ステム5は、一端部にハンドルやアクチュエータ(図示しない)が取り付けられ、該ハンドル操作やアクチュエータの作動により、軸線L回りで回転するようになっている。
The
第一ステム5は、他端部に弁体収容室VR内の弁体2の第一ステム挿入部21に挿入されるトルク伝達部51であって、軸線Lと直交方向に広がり、第一ステム挿入部21の内面に面接触可能なトルク伝達部51を有している。トルク伝達部51は、第一ステム5の軸線L回りの回転力(回転トルク)を第一ステム挿入部21の内面に伝達し、弁体2を軸線L回りに回転させるとともに、連通路R1の孔中心及び軸線Lに対して交差方向に弁体2が傾倒することを許容するように形成されている。
The
第二ステム6は、ハウジング3の第二ステム挿通部304の第二貫通孔H2に挿通され、一端側がハウジング3の内部に位置する一方、他端側がハウジング3の外側に位置するようになっている。第二ステム6は、他端部にハンドルやアクチュエータ(図示しない)が取り付けられ、該ハンドル操作やアクチュエータの作動により、軸線L回りで回転するようになっている。
The
第二ステム6は、図2に示すように、一端部に柱状のカム部61を有し、柱状のカム部61の周面の一部は、押圧部61aをなしている。カム部61は、接続部7の凹部710に挿入されるようになっている。本実施形態においては、弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態で第二ステム6を軸線L回りの一方向に回転させることで、カム部61の押圧部61aが接続部7の凹部710内面71を押圧するように構成されている。一方、第一ステム6を軸線L回りの他方向に回転させることで、押圧部61aによる押圧が解除され、弁体2の軸線L回りの回転を許容できるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
接続部7は、弁体2と第二ステム6との間、より具体的には、接続部保持部22と第二ステム6との間に配置され、弁体2と第二ステム6とを接続するように構成されている。
The
本実施形態に係る接続部7は、角孔状且つ有底筒状の凹部710を有し、該凹部710に第二ステム6のカム部61が挿入される。また、接続部7における凹部710を有する側と反対側の部分は、接続部保持部22に保持されている。具体的には、接続部7における凹部710を有する側と反対側の部分は、接続部保持部22の、内面220を有する凹部に挿入されている。そして、接続部7は、接続部保持部22の内面220に対して摺動することにより弁体2に対して相対的に回動可能となっている。
The
本実施形態に係る接続部7は、外面73が、少なくとも接続部保持部22の底面223と対向する底対向面731と、弁体2の傾動方向に位置する接続部保持部22の周面(第一被押圧面)221と対向する第一周対向面732と、弁体2の傾動方向とは反対方向に位置する接続部保持部22の周面(第二被押圧面)222と対向する第二周対向面733とから構成されている。また、接続部7は、底対向面731から軸線L方向下方に突出した第一凸部734であって、接続部保持部22の底面223に摺動可能な第一凸部734と、第一周対向面732から軸線L方向と略直交する方向に突出した第二凸部735であって、第一被押圧面221と摺動可能な第二凸部735と、第二周対向面733から軸線L方向と略直交する方向に突出した第三凸部736であって、第二被押圧面222と摺動可能な第三凸部736とを有している。
In the
本実施形態に係る第一凸部734は、頂点部分が円弧状をなすように形成されている。具体的に、第一凸部734は、底対向面731を、連通路R1(弁体2の非貫通部分がシート部材4と対向した状態における連通路R1)の軸心方向に延在するように配置される半円筒状の凸部として構成されている。従って、第一凸部734は、頂点部分が接続部保持部22の底面223に対して接触している。これに伴い、第一凸部734は、接続部7が弁体2に対して回動するとき、接続部保持部22の底面223上を摺動する。
The 1st
本実施形態に係る第二凸部735は、頂点部分が円弧状をなすように形成されている。具体的に、第二凸部735は、第一周対向面732を、連通路R1(弁体2の非貫通部分がシート部材4と対向した状態における連通路R1)の軸心方向に延在するように配置される半円筒状の凸部として構成されている。従って、第二凸部735は、頂点部分が接続部保持部22の第一被押圧面221に対して接触している。これに伴い、第二凸部735は、接続部7が弁体2に対して回動するとき、第一被押圧面221上を摺動する。
The 2nd
本実施形態に係る第三凸部736は、第二凸部735と同様、頂点部分が円弧状をなすように形成されている。具体的に、第三凸部736は、第二周対向面733を、連通路R1(弁体2の非貫通部分がシート部材4と対向した状態における連通路R1)の軸心方向に延在するように配置される半円筒状の凸部として構成されている。従って、第三凸部736は、頂点部分が接続部保持部22の第二被押圧面222に対して接触している。これに伴い、第三凸部736は、接続部7が弁体2に対して回動するとき、第二被押圧面222上を摺動する。
The third
このように、接続部7には、外面73に3つの凸部、具体的には、底対向面731、第一周対向面732及び第二周対向面733にそれぞれ第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736が設けられている。これにより、接続部7は、弁体2に対して第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736で支持されながら回動可能となっている。本実施形態に係る接続部7は、弁体2に対して第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736の頂点部分を通る略弧状の軌跡に沿って回動可能となっている。すなわち、接続部7は、第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736が接続部保持部22の底面223、第一被押圧面221及び第二被押圧面222上を摺動することで、弁体2に対して回動可能となっている。具体的に、接続部7は、弁体2がシート部材4に向けて傾動するとき、図3及び図4に示すように、第一凸部734が接続部保持部22の底面223上を傾動方向に摺動しつつ第二凸部735が接続部保持部22の第一被押圧面221上を上方向に摺動し、第三凸部736が接続部保持部22の第二被押圧面22上を下方向に摺動することで、弁体2に対して回動するようになっている。これに伴い、接続部7は、弁体2に対して弁体2の傾動方向とは反対方向に相対的に回動する。すなわち、弁体2の回動軸と接続部7の回動軸とは、それぞれ平行となるように構成されている。その結果、弁体2が傾動しても、接続部7は傾動せず、第二ステム6(カム部61)との接触状態を十分に維持するようになる。すなわち、接続部7は、弁体2が傾動するとき、弁体2に対して第二ステム6に追従するようにして回動する。
Thus, the connecting
第二凸部735は、上記の如く、弁体2が傾動する際、第一被押圧面221上を摺動することで弁体2に対する接続部7の回動を補助する機能を有するが、それ以外に、押圧部61aからの押圧力を弁体2に伝達して弁体2を傾動させる機能をも有している。すなわち、第二凸部735は、押圧部61aの押圧力を弁体2に伝達する機能をも兼ねている。これにより、弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態で第二ステム6を軸線L回りに一方向に回転させることで、押圧部61aの押圧力は、接続部7に伝達され、さらに接続部7の第二凸部735から弁体2(第一被押圧面221)に伝達されるようになっている。
As described above, the second
本実施形態に係るバルブ装置1は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るバルブ装置1の作動について説明する。なお、以下において、サブフレーム31に形成される一方の主通路R2側からメインフレーム30に形成される他方の主通路R3に向けて流通対象物を流通させることを前提に説明する。
The valve device 1 according to the present embodiment is configured as described above. Next, the operation of the valve device 1 according to the present embodiment will be described. In the following, description will be made on the assumption that the distribution object is distributed from the one main passage R2 formed in the
まず、流通対象物を流通させるにあたり、弁体2の連通路R1の一端開口を一方の主通路R2と対向させる。すなわち、連通路R1の開口を流通対象物の流通方向の上流側に向ける。この状態で、二つの主通路R2,R3と弁体2の連通路R1とが同心又は略同心をなし、二つの主通路R2,R3が弁体2の連通路R1を介して連通した状態になる。また、弁体2がシート部材4に対して非接触状態で維持することになる。
First, when the distribution object is distributed, one end opening of the communication path R1 of the
そして、一方の主通路R2側(上流側の主通路R2)から流通対象物を流通させると、流通対象物は、弁体2の連通路R1を通って他方の主通路R3側(下流側の主通路R3)へ流通する。
When the flow object is circulated from one main passage R2 side (upstream main passage R2), the flow object passes through the communication passage R1 of the
流通対象物の流通を許容した状態から主通路R2,R3を遮断する場合、第二ステム6をそのままの状態で維持させつつ第一ステム5のみを回転させる。そうすると、第一ステム5の回転力が弁体2に伝達され、該弁体2が90°回転する。
When the main passages R2 and R3 are blocked from a state in which the flow of the flow object is permitted, only the
このように、第二ステム6を回転させることなく弁体2を回転させるとき、第二ステム6のカム部61の押圧部61aは、接続部7の凹部710内面71を押圧しない状態(弁体2を傾動させるような押圧力を作用させない状態)を維持する。そして、弁体2は、シート部材4に対して非接触状態のままで維持されつつ軸線L回りに回転し、該弁体2の非貫通部分が一方の主通路R2(シート部材4)に対して隙間をあけた状態で対向するとともに、第一ステム5のトルク伝達部51を支点にしてシート部材4側への傾動が許容された状態になる。
Thus, when the
そして、第一ステム5を回転させることなく第二ステム6を回転させると、押圧部61aが弁体2の傾動方向に位置する接続部7(凹部710)の内面71の一部を押圧し、この押圧力が接続部7の第二凸部735を介して接続部保持部22の第一被押圧面221に伝達される。その結果、弁体2はシート部材4側に押圧され、その押圧力で弁体2が傾動しようとする。このとき、第一ステム5の先端(弁体2を支持した支持点)を傾動支点にして弁体2が傾動し、弁体2が所定量傾動した状態で、弁体2の非貫通部分がシート部材4に圧接して弁体2とハウジング3との間がシールされる結果、一方の主通路R2(二つの主通路R2,R3間)が遮断され、流通対象物の流通が阻止される。
Then, when the
主通路R2が遮断されるとき、弁体2はシート部材4側に傾いているが、接続部7は、外面73から突出した3つの凸部、すなわち、第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736によって弁体2とは反対方向に回動する。従って、接続部7と第二ステム6(カム部61)との接触状態が十分に維持されて第二ステム6のカム部61に局所的に大きな力が加わるのが抑制される。
When the main passage R2 is blocked, the
そして、この状態から流通対象物を流通する状態に切り換えるには、第二ステム6を逆回転(弁体2をシート部材4側に変位させる場合とは反対側に回転)させると、第二ステム挿通部304に対する押圧部61aの当接位置が変わり、傾倒していた弁体2が起きてシート部材4から離間することになる。
In order to switch from this state to the state in which the circulation object is circulated, the
その結果、弁体2が元の位置に復帰し、弁体2とシート部材4とが非接触状態(略一定の間隔)に戻ることになる。そして、第二ステム6を回転させることなく第一ステム5を逆回転(弁体2の非貫通部分をシート部材4と対向させる場合とは反対側に回転)させると、弁体2がシート部材4に対して非接触状態で回転し、二つの主通路R2,R3が弁体2の連通路R1を介して連通して流通対象物の流通を許容した状態に戻ることになる。
As a result, the
以上のように、本実施形態に係るバルブ装置1は、所定の軸線L回りに回転可能に設けられるとともに、軸線Lと直交又は略直交する仮想面上を通って貫通する連通路R1が形成された弁体2と、弁体2を収容する弁体収容室VRが形成されるとともに、弁体収容室VR内の弁体2の連通路R1を介して互いに連通可能な二つの主通路R2,R3が形成されたハウジング3と、ハウジング3内で弁体収容室VRに向いて開放する一方の主通路R2の開口回りに配置された環状のシート部材4と、軸線Lを通るようにハウジング3に挿通され、軸線L方向における弁体2の一端側で弁体2を軸線L回りに回転させる第一ステム5と、軸線Lを通るように第一ステム5とは反対側でハウジング3に挿通され、軸線L方向における弁体2の他端側で弁体2をシート部材4に向けて傾動させる第二ステム6と、弁体2と第二ステム6との間に配置され、弁体2と第二ステム6とを接続する接続部7とを備える。そして、弁体2は、他端側に形成された接続部保持部22であって、接続部7が保持される接続部保持部22を有し、接続部7は、第二ステム6の一端部が挿入される空間を画定する内面71を有する凹部710を有し、第二ステム6は、一端部に形成されたカム部61であって、軸線Lに対して偏心したカム部61を有し、カム部61は、弁体2の非貫通部分がシート部材4と対向した状態で第二ステム6を軸線L回りに回転させることで、弁体2を傾動させるように凹部710の内面71の少なくとも一部を押圧可能な押圧部61aを有する。また、バルブ装置1において、接続部7は、押圧部61aからの押圧力を弁体2に伝達して弁体2を傾動させるとともに、弁体2に対して相対的に回動するように構成されている。
As described above, the valve device 1 according to the present embodiment is provided so as to be rotatable around a predetermined axis L, and is formed with a communication path R1 penetrating through a virtual plane orthogonal or substantially orthogonal to the axis L. The
かかるバルブ装置1によれば、第一ステム5によって弁体2を軸線L回りに回転させることで、弁体2の連通路R1及びハウジング3の主通路R2,R3が連通した状態と、弁体2の非貫通部分(連通路R1の開口の形成されていない部分)及び環状のシート部材4(主通路R2の開口)が互いに対向した状態とに切り換えることができる。そして、弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態で、第二ステム6を軸線L回りに回転させることで、押圧部61aが接続部7の凹部710内面71を押圧し、この押圧力が弁体2に伝達されて弁体2がシート部材4に向けて傾動する。その結果、弁体2の非貫通部分とシート部材4とが密接し、連通路R1と主通路R2,R3との連通が遮断される。
According to the valve device 1, the
そして、接続部7は、弁体2に対して相対的に回動するように構成されるため、弁体2が傾動しても、第二ステム6(カム部61)と接続部7とは十分な接触面積を維持できる。その結果、押圧部61aに局所的に大きな力が加わるのが抑制されるため、押圧部61aの摩耗を抑制して押圧力の低下を抑制することができる。また、従来は、第二ステム6(カム部61)と接続部7との接触面積が極めて小さくなることで、押圧部61aに局所的に大きな力が加わることの対策として、第二ステム6(カム部61)と接続部7との接触部分の面取りなどを行う場合もあったが、本実施形態に係るバルブ装置1では、押圧部61aに局所的に大きな力が加わるのを抑制できるため、接触部分の面取りの必要もない。
And since the
また、本実施形態において、接続部保持部22は、接続部7が挿入される空間を画定する内面220を有し、接続部7は、接続部保持部22の内面220に対して摺動することにより弁体2に対して相対的に回動可能とすることができる。このようにすれば、接続部7を接続部保持部22の内面220に対して摺動させて弁体2に対して回動させることができる。
In the present embodiment, the connection
また、本実施形態において、接続部保持部22の内面220は、周面221,222及び底面223を含み、接続部7は、底面223と対向する底対向面731と、弁体2の傾動方向に位置する周面(第一被押圧面)221と対向する第一周対向面732と、弁体2の傾動方向とは反対方向に位置する周面(第二被押圧面)222と対向する第二周対向面733と、底対向面731から突出した第一凸部734であって、底面223と摺動可能な第一凸部734と、第一周対向面732から突出した第二凸部735であって、弁体2の傾動方向に位置する周面(第一押圧面)221と摺動可能な第二凸部735と、第二周対向面733から突出した第三凸部736であって、弁体2の傾動方向とは反対方向に位置する周面(第二被押圧面)222と摺動可能な第三凸部736とを有することができる。これにより、接続部7は、弁体2に対して第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736で支持されながら円滑に回動することができる。
In the present embodiment, the inner surface 220 of the connection
また、本実施形態において、第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736は、それぞれ頂点部分が円弧状をなすように形成されることができる。これにより、第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736は、それぞれ接続部保持部22の底面223、第一被押圧面221及び第二被押圧面222と摺動し易くなる。その結果、接続部7は、弁体2に対して第一凸部734、第一凸部735及び第二凸部736で支持されながらより円滑に回動することができる。
Moreover, in this embodiment, the 1st
尚、本発明のバルブ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The valve device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
上記実施形態において、シート部材4を主通路R2の孔中心方向に移動可能に設けるとともに、該シート部材4を弁体収容室VR(弁体2)側に付勢する付勢手段315を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、シート部材4を一定位置に固定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the seat member 4 is provided so as to be movable toward the hole center of the main passage R2, and the urging means 315 for urging the sheet member 4 toward the valve body accommodating chamber VR (valve body 2) is provided. However, it is not limited to this, For example, you may make it fix the sheet | seat member 4 in a fixed position.
上記実施形態において、一方の主通路R2側から流通対象物を流通させることを前提に、流通対象物を流通させる状態で弁体2の連通路R1の一方の開口を一方の主通路R2側に向けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、他方の主通路R3側から流通対象物を流通させるようにしてもよい。この場合、流通対象物を流通させる状態で弁体2の連通路R1の一方の開口を他方の主通路R3側に向けるようにすればよい。
In the above embodiment, on the premise that the flow target is distributed from one main passage R2 side, one opening of the communication passage R1 of the
上記実施形態において、接続部7の第一凸部734、第二凸部735及び第三凸部736は、底対向面731、第一周対向面732及び第二周対向面733から突出し、且つこれらの面731,732,733を延在するようにして配置された半円筒状の凸部として構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、図5に示すように、第一凸部734a、第二凸部735a及び第三凸部736aを段差なく連続させて、接続部7の外面73aが断面視楕円形状(又は円弧状)をなすようにしてもよい。すなわち、接続部7は、押圧部61aからの押圧力を弁体2に伝達して弁体2を傾動させるとともに、弁体2に対して相対的に回動するように構成されるものであれば、接続部7の外面73の形状はどのような形状であってもよい。
In the above embodiment, the first
上記実施形態において、接続部保持部22の凹部を角孔状としたが、これに限定されるものではない。例えば、凹部を球状、略球状又は半球状等とし、接続部7の外面73も接続部保持部22の凹部の形状に合わせて球状、略球状又は半球状等としてもよい。この場合、接続部7は、接続部保持部22の内面に対して摺動することにより弁体2に対して相対的に回動可能となる。
In the above embodiment, the concave portion of the connection
上記実施形態において、カム部541を柱状としたが、これに限定されるものではない。すなわち、上記実施形態では、接続部7の凹部710内面71の周面が軸線Lと略平行するように延びていたが、例えば、周面が傾斜していたり、屈曲等している場合には、カム部542の外周も接続部7の該凹部710の周面に沿うような形状としてもよい。
In the above embodiment, the
1…バルブ装置、2…弁体、3…ハウジング、4…シート部材、5…第一ステム、6…第二ステム、7…接続部、21…第一ステム挿入部、22…接続部保持部、30…メインフレーム、31…サブフレーム、40…シール部、61…カム部、61a…押圧部、71…接続部の内面、73…接続部の外面、221…第一被押圧面、222…第二被押圧面、223…接続部保持部の底面、303…第一ステム挿通部、304…第二ステム挿通部、710…接続部の凹部、731…接続部の底対向面、732…接続部の第一周対向面、733…接続部の第二周対向面、734…接続部の第一凸部、735…接続部の第二凸部、736…接続部の第三凸部、C…パッキン、G…ガスケット、H1…第一貫通孔、H2…第二貫通孔、L…軸線、R1…連通路、R2,R3…主通路、VR…弁体収容室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve apparatus, 2 ... Valve body, 3 ... Housing, 4 ... Seat member, 5 ... First stem, 6 ... Second stem, 7 ... Connection part, 21 ... First stem insertion part, 22 ... Connection part holding part , 30 ... main frame, 31 ... subframe, 40 ... seal part, 61 ... cam part, 61a ... pressing part, 71 ... inner surface of connecting part, 73 ... outer surface of connecting part, 221 ... first pressed surface, 222 ... 2nd pressed surface, 223 ... bottom surface of connecting portion holding portion, 303 ... first stem inserting portion, 304 ... second stem inserting portion, 710 ... recessed portion of connecting portion, 731 ... bottom facing surface of connecting portion, 732 ... connection First circumferentially facing surface of the part, 733 ... second circumferentially facing surface of the connecting part, 734 ... first convex part of the connecting part, 735 ... second convex part of the connecting part, 736 ... third convex part of the connecting part, C ... packing, G ... gasket, H1 ... first through hole, H2 ... second through hole, L ... axis, R1 ... Passage, R2, R3 ... the main passage, VR ... valve chamber
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